一种随波逐流式近海漂浮式太阳能光伏设备

1.本发明涉及海上光伏发电技术领域，具体而言是一种随波逐流式近海漂浮式太阳能光伏设备。

背景技术：

2.太阳能作为一种清洁、无污染、易得的可再生能源，越来越受到人们青睐。太阳能光伏发电系统具有无噪音、无污染、建设周期短、安全可靠等优点，近年来得到广泛应用，大力开发太阳能、风能、生物质能等可再生能源利用技术是保证人类能源供应安全、减少温室气体排放和可持续发展的必然选择，对缓解能源短缺和减少环境污染具有重要意义。
3.然而，土地资源的紧缺限制了光伏产业的进一步发展，光伏产业逐渐从消纳不足的西部地区向电力紧缺的中东部地区转移。水上光伏以其发电效率高、不占用土地资源的优势受到投资重。中国拥有广阔的近海区域及丰富的湖泊、水库等资源，具有发展水上光伏的天然优势。在湖泊周边、水库库汊建设光伏、风电项目的，要科学论证，严格管控，不得布设在具有防洪、供水功能和水生态、水环境保护需求的区域，不得妨碍行洪通畅，不得危害水库大坝和堤防等水利工程设施安全，不得影响河势稳定和航运安全。”海上漂浮式光伏是实现双碳目标和海洋强国战略的重要途径和技术手段。
4.国内现有的漂浮式太阳能光伏发电设备主要面向湖泊、水库等风浪流条件较小的环境，而这些结构并不适用于海上光伏。发展海上光伏，势必要开发抗风浪性能更好的光伏平台结构，而抗风浪性能的提升伴随着平台结构成本的提升。因此，如何在保证海上光伏平台的抗风浪性能条件下减小其造价及维护成本是目前亟需解决的关键技术难题。

技术实现要素：

5.根据上述技术问题提供一种随波逐流式近海漂浮式太阳能光伏设备。
6.本发明采用的技术手段如下：
7.一种随波逐流式近海漂浮式太阳能光伏设备，所述光伏设备由多个漂浮式光伏模块通过柔性缆绳连接形成的阵列模块所组成；
8.所述漂浮式光伏模块包括镂空的底板，所述底板的底部安装有浮筒，所述底板的顶部设置有多套光伏组件，且所述光伏组件通过支架与所述底板连接，所述光伏组件倾斜设置，且其倾斜方向朝向迎浪侧；所述光伏组件的下表面与所述底板的镂空处相对应。
9.优选地，所述支架包括两个对称设置的卡槽，所述光伏组件的两侧设置在其对应的卡槽内，且所述卡槽的高端的底部通过支撑钢管与所述底板固定连接，所述卡槽的低端的底部与所述底板固定连接。
10.优选地，所述卡槽的槽壁具有多个通孔，所述通孔处安装有第一锁紧螺栓，通过所述第一锁紧螺栓将所述光伏组件固定在所述卡槽内。
11.优选地，所述卡槽的高端的底部和所述卡槽的低端的底部分别安装有三角连接件，位于高端的所述三角连接件将所述支撑钢管夹在中间，并通过第二固定夹紧，所述支撑
钢管的底部和位于低端的所述三角连接件分别与直角连接件固定连接，所述支撑钢管和位于低端的所述三角连接件分别位于所述直角连接件内，并通过第三夹紧螺栓固定夹紧；所述底板上设置有多组安装孔，两个所述直角连接件分别通过与其对应的所述安装孔和第四夹紧螺栓与所述底板固定连接。
12.优选地，所述浮筒的两端分别通过环形抱箍与所述底板固定连接，且所述环形抱箍通过所述安装孔和第五夹紧螺栓与所述底板固定连接，且所述浮筒被所述环形抱箍抱紧。
13.优选地，所述浮筒的表面设置有防止其轴向脱离所述环形抱箍的限位结构。
14.优选地，所述光伏组件的倾斜角度为10
°
。
15.优选地，所述底板的侧壁、所述卡槽的侧壁和所述光伏组件的侧壁均安装有橡胶防护舷。
16.较现有技术相比，本发明具有以下优点：
17.1、本发明采用多个漂浮式光伏模块阵列排列，通过柔性缆绳连接，减小了与浪流的直接碰撞，符合光伏平台“随波逐流、以柔克刚”的设计技术理念。
18.2、采用模块化设计，可根据发电量后期进行扩容。
19.3、采用基础结构，抛弃复杂装置，采用简单的结构连接减小成本。
20.基于上述理由本发明可在海上光伏发电等领域广泛推广。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明具体实施方式中一种随波逐流式近海漂浮式太阳能光伏设备三维示意图。
23.图2为本发明具体实施方式中一种随波逐流式近海漂浮式太阳能光伏设备三维示意图(另一视角下，且显示有锚索)。
24.图3为本发明具体实施方式中漂浮式光伏模块三维结构示意图。
25.图4为本发明具体实施方式中漂浮式光伏模块侧视图。
26.图5为本发明具体实施方式中光伏模块插入卡槽时示意图。
27.图6为本发明具体实施方式中相邻两个漂浮式光伏模块连接示意图。
28.图中：1、底板；2、安装孔；3、直角连接件；4、支撑钢管；5、三角连接件；6、卡槽；7、光伏组件；8、环形抱箍；9、浮筒；10、限位结构；11、橡胶防护舷；12、柔性缆绳；13、第一紧锁螺栓；14、第二锁紧螺栓；15、第三紧锁螺栓；16、第四紧锁螺栓；17、第五紧锁螺栓；18、锚索。
具体实施方式
29.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
30.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
32.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
33.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
34.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
35.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
36.如图1～6所示，一种随波逐流式近海漂浮式太阳能光伏设备，所述光伏设备由多个漂浮式光伏模块通过柔性缆绳12连接形成的阵列模块所组成；位于外侧的漂浮式光伏模块与锚索18的一端连接，锚索18的另一端位于海底。
37.所述漂浮式光伏模块包括镂空的底板1，所述底板1的底部安装有浮筒，所述浮筒9的长度不超过所述底板1的宽度，所述底板1的顶部设置有四个阵列排布的光伏组件7，且所述光伏组件7通过支架与所述底板1连接，所述光伏组件7倾斜设置，且其倾斜方向朝向迎浪
侧，所述光伏组件7的倾斜角度为10
°
。所述光伏组件7的下表面与所述底板1的镂空处相对应。
38.所述底板1上设置有多个安装孔2。
39.所述支架包括两个对称设置的卡槽6，所述光伏组件7的两侧设置在其对应的卡槽6内，所述卡槽6的槽壁具有多个均匀排布的通孔，所述通孔处安装有第一锁紧螺栓13，通过所述第一锁紧螺栓13将所述光伏组件7固定在所述卡槽6内。所述卡槽6的高端的底部和所述卡槽6的低端的底部分别安装有三角连接件5，位于高端的三角连接件5与竖直设置的支撑钢管4的顶部连接，三角连接件5将所述支撑钢管4夹在中间，并通过第二锁紧螺栓 14固定夹紧，支撑钢管4的底部和位于低端的三角连接件5的底部分别与直角连接件3固定连接；直角连接件3将支撑钢管4和三角连接件5夹在中间并通过第三锁紧螺栓15固定夹紧。根据光伏组件7在底板1上的布局选择合适的安装孔2，使直角连接件3与安装孔2通过第四夹紧螺栓16固定，实现了整个支架与底板1的固定。
40.所述浮筒8的两端分别通过环形抱箍8与所述底板1固定连接，且所述环形抱箍8通过所述安装孔2和第五夹紧螺栓17与所述底板1固定连接。所述浮筒8的表面设置有防止其轴向脱离所述环形抱箍8的限位结构10，所述限位结构10可以采用挡板，其与环形抱箍8相配合达到限位的目的。
41.所述底板1的侧壁、所述卡槽6的侧壁和所述光伏组件6的侧壁均安装有橡胶防护舷11，缓冲漂浮式光伏模块之间的碰撞。
42.柔性缆绳12的两端具有连接环，连接环套在其对应的安装孔2内，实现柔性缆绳12的安装。
43.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：

1.一种随波逐流式近海漂浮式太阳能光伏设备，其特征在于，所述光伏设备由多个漂浮式光伏模块通过柔性缆绳连接形成的阵列模块所组成；所述漂浮式光伏模块包括底板，所述底板的底部安装有浮筒，所述底板的顶部设置有多套光伏组件，且所述光伏组件通过支架与所述底板连接，所述光伏组件倾斜设置，且其倾斜方向朝向迎浪侧。2.根据权利要求1所述的一种随波逐流式近海漂浮式太阳能光伏设备，其特征在于，所述支架包括两个对称设置的卡槽，所述光伏组件的两侧设置在其对应的卡槽内，且所述卡槽的高端的底部通过支撑钢管与所述底板固定连接，所述卡槽的低端的底部与所述底板固定连接。3.根据权利要求2所述的一种随波逐流式近海漂浮式太阳能光伏设备，其特征在于，所述卡槽的槽壁具有多个通孔，所述通孔处安装有第一锁紧螺栓，通过所述第一锁紧螺栓将所述光伏组件固定在所述卡槽内。4.根据权利要求2或3所述的一种随波逐流式近海漂浮式太阳能光伏设备，其特征在于，所述卡槽的高端的底部和所述卡槽的低端的底部分别安装有三角连接件，位于高端的所述三角连接件将所述支撑钢管夹在中间，并通过第二固定夹紧，所述支撑钢管的底部和位于低端的所述三角连接件分别与直角连接件固定连接，所述支撑钢管和位于低端的所述三角连接件分别位于所述直角连接件内，并通过第三夹紧螺栓固定夹紧；所述底板上设置有多组安装孔，两个所述直角连接件分别通过与其对应的所述安装孔和第四夹紧螺栓与所述底板固定连接。5.根据权利要求3所述的一种随波逐流式近海漂浮式太阳能光伏设备，其特征在于，所述浮筒的两端分别通过环形抱箍与所述底板固定连接，且所述环形抱箍通过所述安装孔和第五夹紧螺栓与所述底板固定连接，且所述浮筒被所述环形抱箍抱紧。6.根据权利要求5所述的一种随波逐流式近海漂浮式太阳能光伏设备，其特征在于，所述浮筒的表面设置有防止其轴向脱离所述环形抱箍的限位结构。7.根据权利要求1所述的一种随波逐流式近海漂浮式太阳能光伏设备，其特征在于，所述光伏组件的倾斜角度为10
°
。8.根据权利要求2所述的一种随波逐流式近海漂浮式太阳能光伏设备，其特征在于，所述底板的侧壁、所述卡槽的侧壁和所述光伏组件的侧壁均安装有橡胶防护舷。9.根据权利要求1所述的一种随波逐流式近海漂浮式太阳能光伏设备，其特征在于，所述底板呈镂空状，所述光伏组件与所述底板的镂空处相对应。

技术总结

本发明提供一种随波逐流式近海漂浮式太阳能光伏设备，所述光伏设备由多个漂浮式光伏模块通过柔性缆绳连接形成的阵列模块所组成；所述漂浮式光伏模块包括底板，所述底板的底部安装有浮筒，所述底板的顶部设置有多套光伏组件，且所述光伏组件通过支架与所述底板连接，所述光伏组件倾斜设置，且其倾斜方向朝向迎浪侧。本发明采用多个漂浮式光伏模块阵列排列，模块之间通过柔性缆绳连接，减小了与浪流的直接碰撞，符合光伏平台“随波逐流、以柔克刚”的设计技术理念。设计技术理念。设计技术理念。